典型薄壁零件数控铣削加工工艺研究

何纯朴

（广东省湛江市技师学院，广东 湛江 524037）

薄壁零件广泛应用于我国工业发展的各个领域，但由于零件内部结构的复杂性，导致在数控铣削过程中很容易出现各种各样的问题，这种现象不仅会阻碍制约发展整个薄壁零件加工业，还会制约一些相关能够使用到薄壁零件的其他领域的发展。例如，在当今的航空航天领域中，应用薄壁零件的现象越来越广泛，而且这种工业需要薄壁零件的质量达到了相当高的标准，因此数控铣削加工工艺的成熟、发展与进一步完善需要得到重视，以适应时代的需求。本文详细分析了薄壁零件加工中存在的问题，并针对这些相应的问题提出了一些相关建议。

1 薄壁零件的现状以及概况

铝合金的整体结构件的特点是具有薄壁化、轻量化、强度高和耐腐蚀性强，也正是因为这些优点可以使得飞行器在高速高性能的运转下对零件较高的要求得到满足，因此，薄壁零件在航空航天领域中逐步登场，并且被应用得越来越广泛。现阶段，我们一般采用数控铣削的加工技术进行薄壁零件的加工、处理、生产。但由于薄壁零件复杂的结构，以及它的刚度比较低，容易出现形变的问题，导致薄壁零件在进行数控铣削加工的过程中非常容易出现变形的情况，造成薄壁厚度上下不均衡以及尺寸大小不合适，超过或少于预期的目标等一系列的问题，使得薄壁零件的整体质量下滑，精准度达不到航空航天领域中的要求。

现如今，为了保证数控铣削加工工艺的精准度，一般的加工工厂都会在对薄壁零件的加工中采用在最后的精细加工后，再进行无进给光切几次，这样虽然能够提升薄壁零件的质量，但却造成了更多不必要的消耗，浪费时间，使生产效率降低，除此之外，还极易因为刀具的后刀面在工件的空隙中央的一些残留的细渣导致薄壁零件的加工表面变得不光滑。为了解决现阶段工厂面临的加工工艺上的困难，如何解决薄壁零件在数控铣削加工过程中出现的形变问题，以及高效率的制造保质保量的薄壁零件成为现如今的主要研究方向。

2 数控铣削加工典型薄壁零件容易出现的问题以及导致出现这些问题的相关原因

2.1 对典型薄壁零件进行数控铣削加工容易出现的问题

加工薄壁零件的过程中，我们一般都会要求精细操作使得最终获得高质量的薄壁零件，但是，典型的薄壁零件的内部结构十分复杂，致使在对它进行加工的过程中比较容易出现一些预期之外的问题。切削力把握不精准会直接影响加工的薄壁零件的质量问题，会使得薄壁零件容易发生变形并且精准度达不到预期值。除此之外，薄壁零件除了受到切削力会导致变形，刀片是否破损以及加工过热的影响等各类的因素也会导致薄壁零件出现变形进而导致其整体的精准度的偏差。综上所述，为了使薄壁零件能更好地应用在各个领域中，进而使整个中国社会的发展得到推动，及时有效地解决数控铣削加工薄壁零件时出现的变形问题十分必要。

2.2 典型薄壁零件出现变形的具体原因

上文提过，数控铣削加工薄壁零件的过程中，出现的最大问题就是薄壁零件的变形问题，它会使得薄壁零件的精准度受到很大的影响，所以，从薄壁零件的数控铣削加工中找到发生形变的具体原因十分关键，以此针对这些原因找到合适的措施来改善这种情况。

（1）原因就是加工热的影响。这是因为薄壁零件的材料结构以及它特殊的外形导致的，从而使得薄壁零件因为加工热的影响出现相应的形变发生。

（2）加工刀具造成的影响。进行铣削过程中的加工刀具会随着时间的推移出现一定的变化，比如，刀具上面出现缺口这回事的薄壁零件很有可能遭到破坏。

（3）在装夹过程中造成的影响，这也是因为薄壁材料的材料特征导致的，会使得其在装夹的过程中容易出现变形，进而导致薄壁零件的质量下降不能被更好地利用。

（4）不同的下刀方式导致的变形，由于不同的零件所适应的下刀方式也并不相同，因此错误的下刀方式会使得薄壁零件出现形变，最终导致薄壁零件的质量不合格。

3 改善数控铣削加工典型薄壁零件工艺的方法

3.1 从优化加工材料入手

通过上文分析可知，由于薄壁零件的特殊材料特性会使得其在装夹过程以及加工热的过程中出现形变，所以我们应当寻找更加合适的加工材料来克服这个问题，以使薄壁零件在加工的过程中不受加工热以及装夹过程的影响。首先，为了抵御薄壁零件在数控铣削加工中遭受的加工热的影响，我们应当选取相应的不因加工热而出现形变材料来制作薄壁零件，进而减少薄壁材料的变质。除此之外，由于薄壁材料在通常情况下会运用航空领域等对材料性质要求较高的领域中，因此我们要保证薄壁材料的精准度达到一个很高的水平，而选择更加优质的材料来有效地保证薄壁材料的质量就是十分重要的措施，完成这项工作进而使得其拥有更加广泛的应用范围。

3.2 完善优化数控铣削的工艺流程

使用薄壁零件的领域十分广泛，近年来，薄壁材料还被应用到了航空领域中，并且在航空领域里面取得了不错的成效。然而这也导致了一个问题的出现，由于航空领域对于薄壁零件较高的质量以及精准度有着很严格的要求，这是由于航空领域中出现的一点小小的纰漏就可能会导致严重后果，如果情况严重，甚至可能会阻碍整个社会的发展。如此一来，为了使薄壁零件的质量以及精准度得到提高，我们可以从改进完善数控铣削加工流程入手。第一个要注意的就是要严格选取合适且优质的加工刀具，除此之外，还要选择合适的切削参数，这都是进行加工之前要充分准备好的工作，这是因为在数控铣削的具体加工流程里，有着严格的标准要求，薄壁零件的整体效果不好往往就是由于加工流程中出现了错乱导致的。因此，优化数控铣削加工典型薄壁零件的过程，还是为了其能在更多的领域中得到应用，从而推动整个中国社会的发展。

3.3 设置更加合理的切削参数

对切削参数进行选取是薄壁零件在数控铣削加工过程中必不可少的步骤，并且切削参数的选取是否合适与薄壁零件的精准度问题息息相关，因此，我们必须综合各种因素以及结合实际情况来慎重地选取最佳的切削参数。而切削参数的选取具体又要考虑很多的因素，比如，铣刀切削的速度、主轴的转速大小、以及刀具的尺寸等，只有把各方面的所有因素考虑齐全，才可以使得数控铣削的工作过程更加保质保量，进而使得薄壁零件的质量达到较高的标准。除此之外，切削参数的选择情况又会根据不同的加工材料以及工具材料出现很大的变化，如此一来，就要根据具体的实际情况进行选取。有效地解决好这种因素，可以使得薄壁零件的质量得到实质性的提高，进而达到那些对零件精准度高要求的领域的要求，从而促进薄壁零件的广泛使用。

3.4 制作合适的工件装夹方案，提高工件加工质量

除了选择合适的切削参数，装夹的方案也是我们必须要考虑的，薄壁零件在加工过程中出现形变，其中有一部分原因就是因为装夹方案不合适，在装夹力的作用下，工件容易产生变形导致的。当刀具切削加工工件时，“过切”或“欠切”现象常常会发生，这两种现象会导致工件的表面上出现几何的误差变形，导致加工质量受到影响。因此，就刚性不太好的薄壁结构件而言，装夹工作是导致工件出现变形的一个重要原因。装夹工作是否合适在数控铣削过程中将会直接影响薄壁零件的精度、表面的品质状况、生产效率以及消耗的成本。在薄壁零件方案的制定过程中，第一件要关注的事情就是零件的结构特征以及加工技术的要求，要根据这些对薄壁零件进行加工的过程中进行具体的数据分析与计算，找出零件容易变形的位置。除此之外，要重视位置与夹紧力选择以及夹紧的方式，使得工件受到更小的作用力以及力矩，进而使得零件不受损坏，最终使得薄壁零件的精度达到预期的目标。

4 结语

薄壁零件在航空等领域中的应用越来越广泛，与此同时，这意味着现阶段对加工出来的薄壁零件的质量要求也逐步上升。而数控铣削加工工艺是加工薄壁零件的手段，因此，必须不断地改良与完善数控铣削工艺，进而提升薄壁零件的质量，使其能够更广泛地得以应用。本文根据如何在数控铣削加工的过程中提高薄壁零件的质量提出了一些相关的要求与建议，希望能够改善相关工艺，推进航空等领域的发展。